Модификация диеновых каучуков смесью фуллеренов в технологии резин повышенного качества

• Автор: Гудков, Максим Андреевич
• Шифр специальности: 05.17.06, 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Анализ современного состояния проблемы синтеза и применения, углеродных наноматериалов для создания полимерных композиций
1.2 Модели окисления диеновых каучуков
1.3 Идентификация микроколичеств веществ в различных
системах
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Аналитические и физико-механические методы
2.2.2 Математические и статистические методы обработки
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Способ внесения микроколичеств углеродных фуллеренов в полимерные композиции
3.2 Исследование влияния смеси фуллеренов фракции С50-С92 на физико-механические свойства полиизопрена и полибутадиена
3.3 Исследование влияния смеси фуллеренов фракции С50-С92на термостабильность полиизопрена и полибутадиена
3.4 Исследование влияния смеси фуллеренов фракции С50-С92 на процесс термоокисления полиизопрена и полибутадиена
3.5 Теоретическое представление о возможном механизме взаимо -

действия смеси фуллеренов фракции С50-С92 с диеновыми
каучуками
3.6 Разработка и оптимизация составов резиновых смесей с применением смеси фуллеренов фракции С50-С
3.6.1 Оптимизация соотношения компонентов в резиновых смесях с применением минеральных и кремнекислотных
наполнителей
3.6.2 Оптимизация соотношения компонентов в резиновых смесях
с применением технического углерода различной активности
3.6.3 Результаты практической реализации рекомендаций по разработке составов полимерных композиций
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СООТВЕТСТВИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ЗАЯВЛЕНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
4.1 Оценка влияния погрешности дозирования смеси фуллеренов фракции С50 — С92 на показатели качества резины
4.2 Разработка алгоритма обеспечивающего соблюдение состава и свойств технологии получения
ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение 5 133 '
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время внимание исследователей занимает проблема создания полимеров и полимерных композитов, имеющих в своей структуре на-норазмерные частицы. К таковым относятся углеродные наноматериалы, в частности, фуллерены и их смеси. Модификация полимеров фуллеренами и другими углеродными наноматериалами позволяет получать композиции с улучшенным комплексом эксплуатационных свойств (Е.Р. Бадамшина, Г.В. Козлов, А.К. Микитаев, В.Н. Алексашкин и др.). Особый интерес представляет изучение механизмов взаимодействия модификаторов наноразмерного типа с эластомерами различной структуры. В настоящее время все способы получения резиновых композиций с высоким уровнем характеристик предусматривают усиление полимерной матрицы путем смешения с наполнителями различной активности и дисперсности (А.Е. Корнев, Ю.Г. Яновский, Т.В. Титова и др.). Существующие наполнители повышают физико-механические характеристики, однако не улучшают целый ряд эксплуатационных свойств резин: не стабилизируют свойства при атмосферном, тепловом и усталостном старении, так как не обладают химической активностью. Поэтому актуальным является исследование в области повышения качества резин путем комплексной модификации.
При модификации полимерных композитов наноразмерными наполнителями возникает проблема их точной идентификации (В. И. Герасимов, В.А. Сойфер, Е.И. Черняк и др.) в связи с тем, что концентрация модификатора невелика и обычными методами не всегда удается выявить их наличие в многокомпонентной смеси. Кроме того в технологическом процессе производства наполненных композитов необходимо управлять процессом дозирования (обеспечить точность внесения и соблюдение оптимальных концентраций для достижения того или иного свойства композиции).
В этой связи целью данной работы являлось разработка резин с прогнозируемыми физико-химическими свойствами, на основе натурального каучука и полибутадиенового каучука, модифицированных смесью фуллеренов с

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
В научных исследованиях большая роль придается выбору объектов исследования, поскольку достижение поставленной цели непосредственно связано с точностью воспроизведения реальных процессов, протекающих в исследуемой системе.
В качестве объектов исследования использовали каучуки и резиновые смеси на основе бутадиенового каучука СКД-2 (на титановом катализаторе); и натуральный каучук марки 1188-1. Технические характеристики каучуков представлены в таблице 2.
Таблица 2.1- Характеристики каучуков
Наименование показателя НК 1 СКД-
Плотность, кг/мЗ 913
Температура стеклования, °С -70 (-72) -105(-110)
Вязкость по Муни МБ 1 +4 (100°С) 64-75
Потеря массы при сушке, %, н/б 0,6 0,
Относительное удлинение, % 700-900
Условная прочность при растяжении, МПа 28-36 19,
Эластичность по отскоку, % 67-75
Содержание 1,4 цис-конфигураци, % 95-98
Для сравнительных испытаний использовали наполнители для резиновых смесей, технические характеристики которых представлены в таблице 2.2-2.
Таблица 2.2- Сравнительные ха] рактеристики технического углерода
Наименование показателя N330 N375 N